Жылу реттеу (Биология)

Жылу реттеу дегеніміз – дене температурасының тұрақты сақталуы. Ағза ішкі ортаның тұрақтылығын ғана емес, температурасын (жылуын) да сақтайды. Бұл ферменттердің көпшілігі тек оңтайлы жылуда ғана тиімді жұмыс істейтіндіктен, биосинтез және ыдыраудың, яғни метаболизмнің (зат алмасудың) қалыпты өтуі үшін қажет. Сондықтан ағзалардың әрқайсысы эволюция барысында өз денесінің температурасын реттеуге бейімделді.

Ағзалар метаболизм үдерісінде жылу өндіреді. Жылықанды жануарларда (сүтқоректілер және құстар) ағзада метаболизм жоғары жылдамдықта жүреді. Сондықтан дене температурасының жоғары болуына мүмкіндік туады. Зат және энергия алмасу жылдамдығы жасушаның тынысалуында пайдаланылатын оттегі концентрациясының артуымен қамтамасыз етіледі. Құстарда және сүтқоректілерде жасушаларды оттегімен тез қамтамасыз ететін бейімділіктер пайда болды. Олар: өкпенің тынысалу бетінің ұлғаюы, эритроциттер мөлшерінің көп болуы, ұсақ қылтамырларға қанның түсуін камтамасыз ететін жоғары кан қысымы.

Егер ағзада өндірілген жылу мөлшері жеткіліксіз болса, онда орталық жүйке жүйесінің дабылы бойынша бұлшықеттер жиырылады да дене суықтан қалтырай бастайды. Бұдан өз кезегінде метаболизмнің қарқыны артып, жылу бөлініп шығады. Сүтқоректілер мен құстардың көпшілігі дене жылуын арнаулы жылу оқшаулағыш жабындардың (үлбір, қауырсын) және тері астындағы майдың көмегімен сақтайды. Солтүстік ендіктерді мекендейтін теңіз сүтқоректілер терісінің астында қалың қабатты май болады. Пингвиндердің денесі жылу оқшаулайтын қалың қауырсындар қабатымен қапталған. Адамда түкті жабын дене жылуын сақтай алмайды, сондықтан суық маусымда біз жылы киінеміз.

Ағзаның жылу реттелуіне жүйке жүйесі де қатысады. Ағза салқын тартқан кезде ми терінің қантарату тамырларының тарылуына дабыл береді. Бұдан дене бетіндегі қан ағымы төмендейді, сондықтан қоршаған ортаға жылудың бөлініп шығуы азаяды. Дене температурасы қалыптан артқан кезде жылу беруді ұлғайтатын әр түрлі физиологиялық тетіктер іске қосылады. Бұл денеден тердің көп бөлінуінен іске асады. Өйткені суды буландыруға көп мөлшерде жылу жұмсалады. Жазғы ыстықта адам денесінен ылғал көп буланады, сондықтан дене температурасының тұрақтылығы сақталады. Өзге жағдайларда терідегі қан ағымының мөлшері артады; соның нәтижесінде жылу шығару арқылы жылу беру шамасы ұлғаяды.

Көптеген сүтқоректілер және құстар денесін үстіртін жиі тынысалу арқылы салқындатады. Мысалы, итте тер бөліп шығаратын без болмағандықтан, ауа райы ыстық болғанда сілемейлі тынысалу жолы мен тілінің үстіңгі бетінде күшті булану жүреді.

Жануарлар денесі жылу реттеу бейімділігі бойынша екі топқа бөлінеді. Гомойотермді (жылықанды) жануарлар қоршаған орта температурасы өзгерген кезде дене температурасын біршама тұрақты сақтайды. Оған құстар мен сүтқоректілер жатады. Пойкилотермді (салқынқанды) жануарлар дене температурасы қоршаған ортаға тәуелді жануарлар. Омыртқасыздар, балықтар, қосмекенділер және жорғалаушылар салқынқанды жануарлар болып есептеледі.

Дене температурасының реттелу жолы бойынша тірі ағзалар (жануарлар) эктотермді және эндотермді жануарлар болып бөлінеді. Тіршілік әрекеті сыртқы жылу көздеріне тәуелді салқынқанды жануарлар эктотермді (сыртқабықтық) ағзаларға жатады. Эктотермді (гр. ektos - сыртқы, сырт жағында) жануарлар дене жылуы тұрақтылығын негізінен алғанда сыртқы ортаға бөлінетін жылу мөлшерін реттеу арқылы мінез-қылық бейімділігі жәрдемімен сақтайды. Мысалы, жорғалаушылардың көпшілігі күнге жылынуды ұнатады, ал кейбір балықтар түрі суық суда мекендейді. Сыртқабықтық (эктодермді) жануарлар дене температурасын физиологиялық және жүріс-тұрыстық тетіктермен реттейді. Мәселен, адам, ит және көптеген жануарлар ауа райы ыстық болған кезде көлеңкеде болуды ұнатады. Қоректік заттарда қарқынды тотықтыру есебінен құс денесінің температурасы 41°С-қа дейін жетеді.

Денесінде жоғары температура заттар алмасу нәтижесінде іштегі жылудың сақталуы арқылы түзілетін жануарлар эндотермді (гр. endon - ішкі жағында, ішінде) ағзалар болып саналады. Сүтқоректілер және құстар, денесінің сыртқы беті арқылы жылуды көп жоғалтады. Өйткені олардың температурасы қоршаған орта температурасынан жоғары болады. Әсіресе ұсақ эндотермді жануарлардың жылу беруі қарқынды өтеді. Шала-жансарлық кезенде дене температурасының төмендеуінен жылу бөлу кемиді. Мәселен, кіп-кішкене құс колибриге қажетті мөлшерде жылу өндіру үшін күнделікті көп мөлшерде азықтанады. Оны қорытуына тура келеді. Сонымен бірге қоректену аралығындағы үзіліс бірнеше сағаттан аспауы қажет. Олай болмаған жағдайда ол аштықтан өліп қалады. Мәселен, көптеген құрлық омыртқасыздары, қосмекенділер, жорғалаушылар және кейбір ұсақ сүтқоректілер жылу беру шамасын азайту үшін дене температурасын шала-жансар күйдегі кезеңде (анабиоз) өткізіп, төмендете алады. Олардың дене температурасы қоршаған орта температурасына сәйкес келеді.

Қысқы ұйқыға тән ерекшелік - дене температурасының қоршаған орта температурасының деңгейіне, кейде тіпті судың қату нүктесіне дейін төмендету. Ұйқыға жатқан кезде дене температурасының шұғыл төмендеуі алмасу үдерісінің төмендеуіне байланысты. Ұйықтағанда қан құрамындағы оттегі аздап төмендегенімен, ұйықтап жаткан кезде өте аз тұтынылады. Сондықтан ағза жасушаларында тотығу үдерісі өте баяу жүреді. Қысқы ұйқы кезіндегі негізгі энергия көзі - липидті алмасу.